Zinc-Carbon
Baterai zinc-carbon, juga dikenal sebagai carbon-zinc atau baterai Leclanché, adalah salah satu jenis baterai primer tertua dan termurah. Baterai ini menghasilkan tegangan 1,5V dan sering digunakan dalam perangkat konsumen. Georges Leclanché menciptakan baterai zinc-carbon basah pertama pada tahun 1859.
Alkaline
Baterai alkaline-manganese, atau sering disebut alkaline, merupakan pengembangan dari baterai zinc-carbon yang juga menghasilkan tegangan 1,5V. Alkaline ditemukan oleh Lewis Urry pada tahun 1949 saat bekerja di laboratorium Eveready Battery Company di Ohio, AS.
Baterai alkaline memiliki kemampuan menghasilkan lebih banyak energi untuk beban arus tinggi dibandingkan zinc-carbon. Baterai alkaline rumah tangga biasa dapat menyediakan energi sekitar 40% lebih banyak dibandingkan rata-rata baterai Li-ion, tetapi tidak sekuat Li-ion saat menghadapi beban tinggi. Selain itu, alkaline memiliki tingkat self-discharge yang sangat rendah dan tidak bocor saat habis, berbeda dengan zinc-carbon yang cenderung bocor, meskipun tidak sepenuhnya bebas dari risiko kebocoran.
Semua baterai primer menghasilkan sedikit gas hidrogen saat digunakan, sehingga perangkat bertenaga baterai harus memiliki ventilasi. Tekanan yang meningkat di dalam sel dapat merusak segel dan menyebabkan korosi, yang sering terlihat sebagai struktur kristal berbulu yang menyebar ke komponen lain dan merusak perangkat.
Lithium Iron Disulfide (Li-FeS2)
Lithium iron disulfide (Li-FeS2) adalah salah satu anggota baru dalam kategori baterai primer. Baterai ini memiliki performa lebih baik dibandingkan alkaline, dengan tegangan 1,5V yang kompatibel dengan format AA dan AAA. Li-FeS2 memiliki kapasitas lebih besar dan resistansi internal lebih rendah dibandingkan alkaline, menjadikannya ideal untuk perangkat dengan beban sedang hingga berat seperti kamera digital. Keunggulan lain termasuk performa yang baik pada suhu rendah, ketahanan kebocoran yang lebih tinggi, dan tingkat self-discharge yang rendah, memungkinkan penyimpanan hingga 15 tahun pada suhu ruang.
Namun, kelemahan Li-FeS2 meliputi harga yang lebih mahal dan pembatasan pengangkutan karena kandungan logam lithium di anodenya. Sejak tahun 2004, Departemen Transportasi AS dan FAA melarang pengiriman massal baterai lithium primer di pesawat penumpang. Meski demikian, penumpang masih diperbolehkan membawa baterai dengan batas tertentu, yakni maksimal dua sel untuk ukuran AA.
Baterai Li-FeS2 dilengkapi dengan perangkat pengaman seperti koefisien termal positif (PTC) untuk membatasi arus pada suhu tinggi. Baterai ini tidak dapat diisi ulang seperti NiMH dalam format AA dan AAA. Pengisian ulang, pemasangan terbalik, atau mencampur sel yang habis dengan sel lain dapat menyebabkan kebocoran atau ledakan.
Lithium-Thionyl Chloride (LiSOCl2 atau LTC)
Lithium-thionyl chloride adalah jenis baterai lithium-metal yang sangat tangguh. Kemampuannya menahan panas tinggi dan getaran kuat membuatnya cocok untuk pengeboran horizontal (fracking). Dengan energi spesifik lebih dari 500Wh/kg, LTC memiliki kapasitas dua kali lipat dibandingkan Li-ion terbaik. Namun, baterai ini memiliki resistansi tinggi sehingga hanya cocok untuk beban sedang.
Lithium Manganese Dioxide (LiMnO2 atau Li-M)
Baterai LiMnO2 mirip dengan LTC tetapi memiliki kapasitas lebih rendah dan aman untuk penggunaan publik. Baterai ini memiliki tegangan 3,0–3,3V, masa pakai panjang, dan cocok untuk beban sedang dengan kemampuan arus pulsa tinggi.
Lithium Sulfur Dioxide (LiSO2)
Baterai LiSO2 memiliki tegangan 2,8V dan kepadatan energi hingga 330Wh/kg. Baterai ini banyak digunakan di militer karena murah dan dapat beroperasi pada rentang suhu ekstrem, meskipun kini mulai digantikan oleh LiMnO2.
Tabel berikut merangkum jenis-jenis baterai primer yang umum digunakan:
| Jenis Baterai | Alkaline | Li-FeS2 | LTC | Li-M | LiSO2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Energi spesifik | 200Wh/kg | 300Wh/kg | 500Wh/kg | 280Wh/kg | 330Wh/kg |
| Tegangan | 1.5V | 1.5V | 3.6–3.9V | 3–3.3V | 2.8V |
| Daya | Rendah | Sedang | Tinggi | Sedang | Sedang |
| Masa simpan | 10 tahun | 15 tahun | 10–20 tahun | 10–20 tahun | 5–10 tahun |
| Kisaran suhu kerja | 0°C–60°C | 0°C–60°C | -55°C–85°C | -30°C–60°C | -54°C–71°C |
| Penggunaan | Perangkat konsumen | Alternatif alkaline | Pengeboran horizontal | Sensor, kamera | Pertahanan militer |